横掠滴形钉头管的换热特性研究

利用萘升华原理和热质比拟技术,对空气横掠滴形钉头管的换热特性进行了实验研究.分别测量了滴形钉头及管面的局部换热系数,并进行了分析比较.通过计算拟合了总体平均换热系数的实验关联式,给出了阻力实验关联式.结果表明,在实验的雷诺数范围内,滴形钉头管具有既不同于光管,又不同于其他形式钉头管的独特换热特性,滴形钉头管的总体换热系数远远高于光管.     

全自动钉头管螺柱焊送钉装置

螺柱钉头具有方向性,因而实际生产过程中多采用人工送钉的方法.但是人工送钉不仅效率低,而且还会增加劳动成本.为了能够解决实际生产中人工送钉产生的问题,在针对实际焊接所需螺柱钉头研究的基础上,设计一套全自动螺柱钉头送钉装置.此送钉装置由四部分机构组成,分别对钉头进行筛选、过渡、分离与送钉,这样可使钉头不需人工操作就能准确地送入到焊枪当中.实验结果表明,此送钉装置不仅可以有效地解决人工送钉所产生的问题,而且还可以保证焊接质量,提高生产效率.     

GFRP筋土钉支护钉头的锚固性能

土钉钉头为土钉墙整体结构中的薄弱部位,为研究土钉钉头锚固性能,以一种装配式柔性面层GFRP筋土钉墙为例,通过室内钉头锚固性能试验及三维数值模拟对外径32 mm的中空GFRP筋钉头的极限抗拉强度、钉头变形及破坏规律进行研究。研究结果表明,该GFRP筋钉头极限承载力在240~290 kN之间,当螺母拧紧时螺纹副的应力主要分布在螺纹牙前3环,其中以钉头第1环螺纹牙应力集中现象尤为明显;此外,采用螺纹展开法建立钉头螺纹牙的力学模型,得出了第1环螺纹极限剪切强度与钉头极限荷载之间的关系,并通过计算得出该GFRP筋钉头极限承载力为244.54 kN,与试验结果相符。通过室内钉头锚固性能试验的脆性破坏特点,确定GFRP筋钉头安全系数在1.8~2.0之间,并判定此种GFRP筋安全荷载在125~135 kN之间。     

钢铝异质自冲铆接头剥离失效仿真

为了研究钢铝自冲铆接头剥离失效行为,对5754铝合金和Q235钢异质自冲铆接头进行了剥离试验及仿真研究。建立了基于MMC失效准则的T型自冲铆接头有限元模型,对两种接头在剥离工况下的拉伸失效过程进行仿真,对比试验结果验证了有限元模型的可靠性,并对接头的剥离失效行为进行了分析。研究结果表明:建立的有限元模型能表征接头在剥离工况下的失效形式及力学性能;铝-钢接头因上板与铆钉分离失效,剥离过程中加载侧钉脚和钉头区域易产生应力集中,上板加载侧铆孔区域最先发生失效;钢-铝接头失效形式为铆钉与下板分离,剥离过程中加载侧钉头边缘及钉脚内壁区域易出现应力集中,下板铆扣区域发生脱层损伤,脱层损伤区域向非加载侧铆扣区域扩展。     

顺流双效HGL精馏装置的优化设计

根据回流比的变化,对顺流双效HGL精馏实验装置中两精馏塔的进料位置进行了优化.对设备费用进行估算以完成理论板数与费用的关联,进而得出拟建实验装置中精馏塔适宜的理论板数.最终确定了两精馏塔的设备参数,并验证了对设备费用的估算.     

水平矩形通道内开孔折流板强化换热的实验研究

Re数在500～15000范围内，对矩形通道内交错布置多个开孔折流板的强化换热特性进行了实验研究，分析了开孔密度对通道强化换热的影响，并与设置不开孔折流板通道的实验结果进行了对比分析．实验结果表明：开孔折流板具有较好的强化换热效果，随着雷诺数Re的增加，换热效果逐步增强；同未开孔折流板相比，开孔密度为2．51％的折流板的强化换热效果最好，在测试的Re数范围内，其平均Nu可以增加59％，最大可以提高到2倍．最后，在实验数据基础上，关联得出了一个换热准则关联式，可以用作开发新型换热器的设计计算依据．     

润滑油糠醛抽提塔理论板数的实验标定

采用多级静态萃取模拟的方法对大连石化公司润滑油糠醛精制抽提塔的理论板数进行标定。结果表明,该抽提塔的理论板数为2—3块,在操作条件不变的情况下,现有糠醛抽提塔至少要4块理论板才能使基础油的酸值符合要求。采用具有4块理论板的中试装置对标定结果进行了实验验证,在与工业装置相当的操作条件下,精制油收率为76．0％,黏度指数为106,酸值为0．0174mg（KOH）／g,产品质量能够满足HVl400SN润滑油基础油质量要求。     

多孔平板复合换热的理论与实验研究

在高温流动系统中,垂直放入多孔平板可增强辐射换热效应,提高能量的利用率。本文建立了这一对流辐射复合换热系统的理论模型;对不同情况进行了数值计算,并做了实验研究;分析了入口气流温度、风速、板数和板厚等因素的影响;从而确立了这一类问题的计算模型,精确地预测了实验结果。     

关于精馏段理论板数的计算

本文在文献＾「１」基础上以精馏段理论板数的逐板计算提出了更为精确的计算,并对文献＾「２」甲醇塔精馏段理论板数的解析计算进行了修正,使逐板计算与解析计算结果达到了准确一致。完善了精馏段理论板数的计算。     

钢卷切割分卷算法的改进

通过对攀钢ERP板钢计划非纵切钢卷的分卷数及钢卷重量确定算法的仔细分析,结合攀钢生产现场的实际情况,运用运筹学的原理与方法,建立了能够正确反映攀钢板厂非纵切钢卷的分卷数及钢卷重量确定的数学模型.     

涡轮叶片尾缘针肋的振动特性分析

用三维有限元法对涡轮叶片尾缘针肋进行了模态分析和谐波响应分析，分别给出了形状不同的两种针肋前10阶模态参数，以及在简谐激励下的不同响应，并进行了比较，为针肋的设计和改进，防止结构共振提供了参考．     

Constructal design progress for eight types of heat sinks

This review paper summarizes constructal design progress performed by the authors for eight types of heat sinks with ten performance indexes being taken as the optimization objectives, respectively, by combining the methods of theoretical analysis and numerical calculation. The eight types of heat sinks are uniform height rectangular fin heat sink, non-uniform height rectangular fin heat sink, inline cylindrical pin-fin heat sink(ICPHS), plate single-row pin fin heat sink(PSRPHS), plate inline pin fin heat sink(PIPHS), plate staggered pin fin heat sink(PSPHS), single-layered microchannel heat sink(SLMCHS) with rectangular cross sections and double-layered microchannel heat sink(DLMCHS) with rectangular cross sections, respectively.And the ten performance indexes are heat transfer rate maximization, maximum thermal resistance minimization, minimization of equivalent thermal resistance which is defined based on the entransy dissipation rate(equivalent thermal resistance for short),field synergy number maximization, entropy generation rate minimization, operation cost minimization, thermo-economic function value minimization, pressure drop minimization, enhanced heat transfer factor maximization and efficiency evaluation criterion number maximization, respectively. The optimal constructs of the eight types of heat sinks with different constraints and based on the different optimization objectives are compared with each other. The results indicated that the optimal constructs mostly are different based on different optimization objectives under the same boundary condition. The optimization objective should be suitable chosen based on the focus when the constructal design for one heat sink is performed. The results obtained herein have some important theoretical significances and application values, and can provide scientific bases and theoretical guidelines for the thermal design of real heat sinks and their applications.     

水平旋转圆筒表面对流质交换准则关联式

为研究高葛拉晓夫数下水平旋转圆筒表面稳定传质状态下局部舍伍得数、旋转雷诺数、高葛拉晓夫数和施米特数之间的关系,用特制的微型热偶式干湿球温度计和量热计对圆筒表面的温度边界层和浓度边界层进行了测试,发现了旋转对于圆筒表面顺向侧和逆向侧对流传质的影响特点,揭示了局部对流质交换系数h和平均对流质交换系数h随旋转转雷诺数Rer变化的规律.根据实验数据,归纳和整理出了稳定传质状态下水平旋转圆筒表面的准则关联式及临界雷诺数Rer,cri的判别式.     

Effect of electromagnetic force on turbulent flow of molten metal in aluminum electrolysis cells

The standard κ-ε model was adopted to simulate the flow field of molten metal in three aluminum electrolysis cells with different anode risers. The Hartman number, Reynolds number and the turbulent Reynolds number of molten metal were calculated quantitatively. The turbulent Reynolds number is in the order of 10^3 , and Reynolds number is in the order of 104 if taking the depth of molten metal as the characteristic length. The results show that the molten metal flow is the turbulence of high Reynolds number, the turbulent Reynolds number is more appropriate than Reynolds number to be used to describe the turbulent characteristic of molten metal, and Hartman number displays very well that electromagnetic force inhibits turbulent motion of molten metal.     

雷诺数效应对斜拉索风致振动的影响

为了从雷诺数效应的角度分析斜拉索发生大幅振动的机理,利用不同粗糙度表面无人工水线的斜拉索模型和光滑表面贴有人工水线的斜拉索模型,进行了测力和测振风洞试验,得到了斜拉索模型气动力系数、驰振表达式的数值和气动稳定性的结果。通过分析相关的关系表明：在临界雷诺数区域,力系数及流场的变化特性可能导致斜拉索发生大幅振动,这可能是干索驰振的机理;斜拉索表面粗糙度能改变雷诺数效应的强弱和临界雷诺数的区域;水线的存在能改变雷诺数效应,一些水线位置在特定的雷诺数范围内,由于力系数的特殊变化规律导致dCF/dα为负,斜拉索发生符合驰振判据的振动;在高雷诺数区域,振动还可能与力系数急剧下降和流场的不稳定有关。     

PLC随机数发生器程序研究与设计

为了在PLC中实现随机数发生器，满足随机模拟控制的需要，分析了常见随机数的数学方法．设计程序证实乘同余算法效率稍高，说明了基于PLC的随机数发生器的特性．根据控制需求，设计子程序程序结构实现随机数的随用随调，完成并给出关于16位、32位及固定数值范围随机数发生器的PLC程序，指出随机数发生器程序设计应基于对随机数性能的需要．     

屈服耗能隔墙的减震性能

将消能减震概念应用于非结构构件,提出一种屈服耗能隔墙。该隔墙在小震下为主体结构提供可量化的刚度支持,大震时提供可调节的耗能能力支持。通过对屈服耗能隔墙试件进行不同耗能元件数量下的静力往复试验,研究了该类型隔墙的消能机理与破坏模式,并基于IDARC程序中的柱单元对试件进行模拟,获得了消能元件数量与隔墙滞回参数之间的量化关系,提出了在IDARC程序中模拟设置屈服耗能隔墙的方法。通过对一个6层钢筋混凝土框架进行不同屈服耗能隔墙设置方案下的动力时程分析,发现屈服耗能隔墙的设置能够有效减小结构的地震反应、降低结构的损伤;框架中耗能隔墙数量的增加会使结构的层间位移显著减小,而隔墙数量相同时,隔墙中耗能元件数量的增加并不会导致结构层间位移发生明显变化。     

超声波和添加剂对活性炭中孔及吸附性能的影响

以商品活性炭为原料、碳酸钾和助剂为复合添加剂,浸渍过程采用超声波处理,进行再活化、酸洗、水洗.通过测定所制备活性炭的碘值、亚甲蓝值及氮气吸附、脱附等温线,研究了添加剂和超声波处理对活性炭碘值、亚甲蓝值及中孔结构的影响.结果表明:复合添加剂有利于提高活性炭碘值和亚甲蓝值;在浸渍过程中采用超声波处理,相对于常规浸渍,更加有利于提高活性炭吸附性能和中孔率,但是活性炭的碘值、亚甲蓝值和中孔率随着超声波功率和时间的增加而降低.试验范围内,超声波功率40 W,处理时间50 min时,活性炭的吸附性能及中孔率最高.     

Numerical simulation of single bubble rising in shear-thinning fluids by level set method

The behavior of single bubble rising in quiescent shear-thinning fluids was investigated numerically by level set method. A number of bubbles in a large range of Reynolds number and Eotvos number were investigated including spherical, oblate and spherical. The bubble shape and drag coefficient were compared with experimental results. It is observed that the simulated results show good conformity to experimental results over a wide range of Reynolds number. In addition, the detailed flow field based on the reference coordinate system moving with the bubble is obtained, and the relationship among flow field, bubble shape and velocity is discussed.     

基于格子Boltzmann方法后台阶流动特性的研究

格子玻尔兹曼方法（LBM）是近几十年来发展的一种介观尺度的数值模拟方法,具有良好的处理复杂边界的能力和并行计算能力。利用LBM对后台阶流动进行了数值模拟,得到了不同雷诺数下后台阶流动的特性。研究结果表明,在低雷诺数情况下,台阶后再附着点与分离点的距离随着雷诺数的增加而变大;在高雷诺数情况下,台阶后再附着点与分离点的距离随着雷诺数的增加而增加,增长幅度逐渐降低,当Re=8 000时,再附着点与分离点之间的距离趋于稳定,并达到峰值;随着雷诺数的继续增大,这个距离开始减小,最终趋于一个定值。对于高雷诺数下的后台阶流动,采用LES⁃LBM的方法进行模拟,与前人的实验数据吻合得很好,表明LBM⁃LES模型对高雷诺数后台阶流动进行模拟具有较高的精确性。